Какая сила действует на протон, который движется со скоростью 40 м/с в магнитном поле с индукцией 1,25

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу силы Лоренца. Сила Лоренца \(F\) действует на заряд \(q\), движущийся со скоростью \(v\) в магнитном поле с индукцией \(B\):

\[F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta)\]

Где \(\theta\) - угол между направлением движения заряда и линиями индукции.

В данной задаче протон движется перпендикулярно линиям индукции, поэтому угол между направлением движения протона и линиями индукции равен 90 градусов. Векторная сила будет направлена перпендикулярно их плоскости.

Теперь, подставим значения в формулу:

\[F = (1.6 \times 10^{-19} \,Кл) \cdot (40 \, м/с) \cdot (1.25 \, Тл) \cdot \sin(90°)\]

Мы можем преобразовать эту формулу, используя индукцию \(1 \, Тл = 1 \, Вб/м^2\) (магнитный поток на единичную площадку):

\[F = (1.6 \times 10^{-19} \,Кл) \cdot (40 \, м/с) \cdot (1.25 \times 10^3 \, Вб/м^2) \cdot 1\]

Выполняя расчет, получаем:

\[F = 8 \times 10^{-17} \, Н\]

Теперь давайте рассмотрим вторую часть вопроса - ускорение протона.

Ускорение можно определить, используя второй закон Ньютона:

\[F = m \cdot a\]

Где \(m\) - масса протона, равная \(1.67 \times 10^{-27} \, кг\), а \(a\) - ускорение протона.

Теперь мы можем найти ускорение:

\[a = \frac{F}{m}\]

Подставим значения:

\[a = \frac{8 \times 10^{-17} \, Н}{1.67 \times 10^{-27} \, кг}\]

Выполняя расчет, получаем:

\[a = 4.79 \times 10^{10} \, м/с^2\]

Таким образом, сила, действующая на протон, который движется со скоростью 40 м/с в магнитном поле с индукцией 1,25 Тл, равна \(8 \times 10^{-17}\) Н. А его ускорение составляет \(4.79 \times 10^{10}\) м/с².